CN111634833A - 用于塔机的顶升方法及塔机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于塔机的顶升方法及塔机，属于建筑机械技术领域。所述用于塔机的顶升方法包括：确定周围环境条件和塔机工作条件是否满足顶升需求；在满足所述顶升需求的情况下，由第一控制单元执行配平操作以调整所述塔机的平衡状态；在所述第一控制单元执行完所述配平操作后，由第二控制单元执行顶升操作；在完成所述顶升操作后，由所述第一控制单元执行加节或减节操作；以及在完成所述加节或减节操作后，由所述第二控制单元完成顶升收尾操作。上述技术方案，提出了一种规范且安全的顶升流程，能够有效提高顶升流程的可靠性和顶升操作效率。

Description

用于塔机的顶升方法及塔机

技术领域

本发明涉及建筑机械技术领域，具体地涉及一种用于塔机的顶升方法及塔机。

背景技术

塔式起重机的顶升过程风险性非常高，而现有的顶升过程都基于从事顶升操作的人员进行操作。由于顶升操作人员的专业素养参差不齐，并且很多从事顶升操作的人员没有经过系统训练，导致在顶升过程中由于人为操作不当而引发的重大安全事故的情况时有发生。

本申请发明人发现，现有的塔机顶升过程中全部人为操作和判定，因而无法保证顶升过程的安全性和可靠性。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种用于塔机的顶升方法及塔机，用于解决上述技术问题中的一者或多者。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种用于塔机的顶升方法，所述顶升方法包括：确定周围环境条件和塔机工作条件是否满足顶升需求；在满足所述顶升需求的情况下，由第一控制单元执行配平操作以调整所述塔机的平衡状态；在所述第一控制单元执行完所述配平操作后，由第二控制单元执行顶升操作；在完成所述顶升操作后，由所述第一控制单元执行加节或减节操作；以及在完成所述加节或减节操作后，由所述第二控制单元完成顶升收尾操作。

可选的，在由所述第二控制单元执行顶升操作之前，所述顶升方法还包括：由所述第二控制单元执行试顶升操作；在完成所述试顶升操作后，由所述第一控制单元执行辅助调平操作；以及在完成所述辅助调平操作后，由所述第二控制单元将塔身标准节调整至待顶升状态后，再执行所述顶升操作。

可选的，所述顶升方法还包括：在完成所述辅助调平操作后，记录塔机当前状态对应的平衡数据。

可选的，所述顶升方法还包括：所述第一控制单元与所述第二控制单元互相通信，以使得在所述第一控制单元和所述第二控制单元中的一者处于工作状态时，另一者处于锁定状态。

可选的，所述顶升方法还包括：在所述塔机处于顶升过程中，若在所述第一控制单元与所述第二控制单元的通信中断，则所述第一控制单元控制所述塔机的上部不动作。

可选的，在所述第二控制单元处于工作状态时，若检测到所述塔机状态异常，则锁定所述第二控制单元，并由所述第一控制单元执行调平操作。

可选的，在确定周围环境条件和塔机工作条件是否满足顶升需求之前，所述顶升方法还包括：验证操作人员身份；以及在所述操作人员身份具有顶升操作权限的情况下，确定允许所述操作人员参与顶升过程。

可选的，所述顶升方法还包括：在顶升过程中，若出现通信异常和/或塔机状态异常，则通过示警单元发出示警信号。

可选的，所述顶升方法还包括：在塔机状态异常时，停止执行当前操作，并将所述塔机恢复至待顶升状态。

另一方面，本发明实施例提供一种塔机，所述塔机采用所述中任一项所述的用于塔机的顶升方法控制所述塔机执行顶升动作。

上述技术方案，提出了一种规范且安全的顶升流程，能够有效提高顶升流程的可靠性和顶升操作效率。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1是本发明实施例提供的用于塔机的顶升方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的用于塔机的顶升方法的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

图1是本发明实施例提供的用于塔机的顶升方法的流程示意图。如图1所示，所述用于塔机的顶升方法包括步骤S110至S150。

在步骤S110，确定周围环境条件和塔机工作条件是否满足顶升需求。

塔机属于高空作业设备，为了避免出现安全事故，其对顶升过程中的环境条件和塔机自身状态要求较高，因此在塔机顶升之前，需要对塔机所处环境的条件及自身状态进行检测。

所述周围环境条件可以包括风速和塔吊周围的安全防护工作等。对于风速来说，其可以采用风速测定仪等设备自动检测，若检测到当前风速不大于四级，则满足条件。对于塔吊周围的安全防护工作等来说，需要由工作人员人工查看是否满足顶升需求。

所述塔机工作条件可以包括起升机构变幅机构、顶升液压系统、各限位开关等是否能够正常工作，回转机构是否已禁止动作，塔机的工作电压、油面高度、油液质量、安全阀压力及电机旋转方向等是否满足顶升需求。所述塔机工作条件还可以包含其他参数，上述仅举例说明了部分需满足的塔机工作条件。

在确定周围环境条件和塔机工作条件都满足顶升需求的情况下，才能够执行后续的顶升流程。

在步骤S120，由第一控制单元执行配平操作以调整塔机的平衡状态。

所述第一控制单元可以为位于塔机司机室内部的控制器，可以吊起适当的配重，并调整平衡小车在起重臂上的位置，以实现对塔机整机平衡的调节。

在由第一控制单元执行配平操作过程中，可以通过现有的任意方式确定塔机的平衡状态。例如，可以通过重心检测、力矩检测或者支腿角度等确定塔机是否达到平衡状态，或者还可以通过观察套架上的导轮与塔身标准节之间的间隙以确定塔机是否达到平衡状态。

在确定塔机处于平衡状态以后，地面的工作人员需要先拆除塔身和下支座之间的高强度螺栓，才可执行下述操作。

在步骤S130，由第二控制单元执行顶升操作。

所述第二控制单元可以为位于顶升泵站间的控制器，主要用于控制顶升油缸动作，以便于将塔机上部顶起一个标准节的距离，完成顶升操作。

在步骤S140，由第一控制单元执行加节或减节操作。

以第一控制单元执行加节操作为例，塔机的吊臂会预先吊起一个标准节并将其放置在引进小车内，在套架被顶升了一个标准节的距离后，可以控制所述引进小车将待加标准节拉入套架内，将所述待加标准节与已装标准节对正后，卸下引进小车。在待加标准节加入后，还需要工作人员拧紧相应的螺栓及螺母，完成紧固操作。

与上述加节操作类似，套架顶升至一个标准节的距离后，拉入所述引进小车，并由其将塔身的一个标准节拉出，完成减节操作。

在步骤S150，由第二控制单元完成顶升收尾操作。

所述收尾操作主要包括控制油缸的缩回。在塔机还需要执行加节或减节操作的情况下，还需要缩回油缸并完成相应的紧固操作后，再重复执行操作。

其中，在由第二控制单元控制油缸缩回的过程中，需要注意套架与标准节踏步之间的位置关系等。除此以外，在塔身达到一定高度以后，还需要对塔机进行加固。

本发明上述实施例提供的技术方案，提出了一种规范且安全的顶升流程，能够有效提高顶升流程的可靠性和顶升操作效率。

本发明实施例中提供的第一控制单元与所述第二控制单元之间能够相互通信，即在第一控制单元完成其所执行的操作后，会向第二控制单元发送相应的通知信号，表示需要由第二控制单元执行相应的操作，而第二控制单元执行完操作后，也会给第一控制单元发送相应的通知信号。

进一步的，为了能够进一步提高顶升流程中的安全性和可靠性，所述第一控制单元与第二控制单元之间互相锁定，即在第一控制单元处于工作状态时，第二控制单元处于锁定状态，即所述第二控制单元即不可以自动执行控制操作，也不可以在操作人员的控制下执行相应操作。同理，在第二控制单元处于工作状态时，第一控制单元也处于锁定状态。例如，第一控制单元向第二控制单元发出通知信号后，进入锁定状态。第二控制单元向第一控制单元发出通知信号后，进入锁定状态。

本发明实施例还提供了一种在顶升流程中增加试顶升操作的方法。具体的，所述方法包括在由第一控制单元执行完配平操作后，先由第二控制单元执行试顶升操作，所述试顶升操作是指将塔机上部顶起一定距离后(该距离小于标准节长度)，再由第一控制单元根据塔机的整机状态执行辅助配平操作(主要通过微调平衡小车的位置实现辅助配平)，在当前状态下，第二控制单元会控制塔机上部回落，同时平衡小车的位置不发生改变，此时塔机变为待顶升状态，可以接着由第二控制单元执行正式的顶升操作。

其中，在塔机完成待顶升操作后，还可以由现场工作人员对塔机待顶升部位的状态进行状态检查，例如检查套架滚轮与标准节之间的间隙、塔机的平衡状态等。在现场工作人员确认塔机待顶升部位的状态无异常的情况下，再将塔机恢复至待顶升的状态。

可选的，可以在顶升流程过程中记录以下数据：试顶升后的辅助调平操作完成后的塔机平衡数据(例如当前塔身高度对应的配重质量和平衡小车位置等)、顶升操作完成后的塔机平衡数据(包括当前塔身高度对应的平衡小车位置等)。所记录的数据不仅可以用作存档，还可以为后续的塔机平衡状态调整提供指导依据。

考虑到在塔机顶升过程中会受到各种因素而影响塔机状态，为了避免发生安全事故，本发明实施例提供的方案还包括在塔机出现状态异常时的处理方法。

在整个顶升流程中，若第一控制单元与第二控制单元之间的通信中断，为保障塔机安全，需要由第一控制单元控制塔机的上部不动作，包括禁止塔机三大机构(起升机构、回转机构和变幅机构)的全部动作。

进一步的，如果在第一控制单元与第二控制单元并非是在顶升流程中断开通信，则可以所述塔机的上部可以正常动作。

如果塔机状态异常(例如当前风速过大，塔机机构动作卡滞、力矩不平衡、传感器信号异常等)发生在第二控制单元工作过程中，则需要第二控制单元停止动作，并由第一控制单元执行调平操作，主要通过微调平衡小车的位置来调整整机平衡状态，待塔机状态异常问题解决后，才能够由第二控制单元执行后续的操作。

进一步的，如果塔机状态异常问题无法解决，那么需要停止当前全部操作，并逐渐执行退回操作，即将塔机由当前状态恢复至待顶升状态(主要是将塔机的塔身恢复至连接状态)。

在整个顶升流程中，无论是发生了通信异常，还是塔机状态异常，都可以通过示警单元向工作人员发出示警信号，提高现场工作人员的警惕性，避免发生由于工作人员疏忽而导致的安全事故。

可选的，可以通过警示灯、报警器、和/或显示器等任意方式向工作人员示警。

为了进一步保障顶升流程中的规范性和安全性，在准备顶升之前，需要先验证操作人员的身份，并且操作人员的身份具有顶升操作权限的情况下，才允许所述操作人员参与顶升过程。

例如，可以以排班表等为依据，由第一控制单元和第二控制单元分别确定操作人员是否具有操作所述第一控制单元和第二控制单元的权限。

对于地面工作人员来说，在开始工作之前，也需要确认下参与操作的地面工作人员的身份。

为了能够更加清晰的显示出顶升流程所处的状态，本发明实施例提供的技术方案中还可以设置显示单元，所述显示单元主要用于显示执行的每一步操作。其中，所述显示单元可以包括至少三个显示屏，分别设置在地面、司机室和顶升泵站，所述三个显示屏可以同步显示。

所述显示屏不仅可以显示塔机的各种状态、报警信息及工况信息，还可以罗列出顶升流程的全部步骤项以及当前所处步骤阶段等。

除此以外，所述显示屏还可以显示反向流程。例如当塔机在顶升后出现异常的情况下，如果条件允许，则需要将塔机待加节/减节处恢复至连接状态，因而所述显示屏还可以顺序显示从塔机当前状态恢复至连接状态所需要经历的步骤。

可选的，所述显示屏显示的反向流程需经工作人员确认后才能够自动执行。

进一步的，除了在第一控制单元与第二控制单元之间建立互锁关系，还可以在控制单元与操作人员之间建立安全联系，即在控制单元每执行一步操作之前，都需要操作人员进行确认。

例如，在第一控制单元完成配平操作后，除了通过传感器检测塔机平衡状态以外，还需要地面工作人员观察塔机是否平衡，在地面工作人员确认没有问题的情况下，才能够由第二控制单元执行顶升操作。在第二控制单元作用下，塔机上部被抬起超出一个标准节距离后，还需要地面工作人员进行检测，在确认无误后，第一控制单元才能够执行接下来的操作，如加节或减节等。

在整个顶升流程中，考虑到需要确认的信息种类多，为了提高效率和灵活性，可以采取部分信息人工确认的方式，例如螺栓是否拧紧等。

在整个顶升流程中，可以记录顶升流程涉及的信息以满足后期查询或者复盘等需求，因而也可以将确认的项目及确认来源进行记录，包括记录确认工作人员身份等。

上述实施例提供的技术方案，通过人机协作的方式执行顶升流程，不仅可以减少操作人员的工作量，还能够增强顶升流程的安全性、可靠性和灵活性。

图2是本发明又一实施例提供的用于塔机的顶升方法的流程示意图。如图2所示，整个顶升过程分为“顶升准备”、“试顶升”和“顶升及加/减节”三个阶段。

其中，第一个阶段完成顶升准备，包括环境条件(风速、塔机三大机构、顶升液压系统等)和工作条件等安全工况的确认；第二个阶段进行试顶升操作，主要完成顶升的主平衡和辅助平衡配平；第三个阶段是根据选择进行顶升加节或减节操作。当上述三个阶段执行完毕后，如果需要继续加/减节，则可以重复流程的执行，以此往复。

在顶升流程执行过程中，一旦发现任何异常工况，都需要立即终止流程，并将塔机各部分恢复至顶升前的连接状态。

采用本发明实施例提供的技术方案，并严格按照操作步骤执行，并保证每一个步骤的可靠实施，就可以有效避免顶升安全事故的发生。

相应的，本发明实施例还提供一种塔机，所述塔机采用上述任意实施例所述的用于塔机的顶升方法控制所述塔机执行顶升动作。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种用于塔机的顶升方法，其特征在于，所述顶升方法包括：

确定周围环境条件和塔机工作条件是否满足顶升需求；

在满足所述顶升需求的情况下，由第一控制单元执行配平操作以调整所述塔机的平衡状态；

在所述第一控制单元执行完所述配平操作后，由第二控制单元执行顶升操作；

在完成所述顶升操作后，由所述第一控制单元执行加节或减节操作；以及

在完成所述加节或减节操作后，由所述第二控制单元完成顶升收尾操作。

2.根据权利要求1所述的顶升方法，其特征在于，在由所述第二控制单元执行顶升操作之前，所述顶升方法还包括：

由所述第二控制单元执行试顶升操作；

在完成所述试顶升操作后，由所述第一控制单元执行辅助调平操作；以及

在完成所述辅助调平操作后，由所述第二控制单元将塔身标准节调整至待顶升状态后，再执行所述顶升操作。

3.根据权利要求2所述的顶升方法，其特征在于，所述顶升方法还包括：

在完成所述辅助调平操作后，记录塔机当前状态对应的平衡数据。

4.根据权利要求1所述的顶升方法，其特征在于，所述顶升方法还包括：

所述第一控制单元与所述第二控制单元互相通信，以使得在所述第一控制单元和所述第二控制单元中的一者处于工作状态时，另一者处于锁定状态。

5.根据权利要求4所述的顶升方法，其特征在于，所述顶升方法还包括：

在所述塔机处于顶升过程中，若在所述第一控制单元与所述第二控制单元的通信中断，则所述第一控制单元控制所述塔机的上部不动作。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的顶升方法，其特征在于，在所述第二控制单元处于工作状态时，若检测到所述塔机状态异常，则锁定所述第二控制单元，并由所述第一控制单元执行调平操作。

7.根据权利要求1所述的顶升方法，其特征在于，在确定周围环境条件和塔机工作条件是否满足顶升需求之前，所述顶升方法还包括：

验证操作人员身份；以及

在所述操作人员身份具有顶升操作权限的情况下，确定允许所述操作人员参与顶升过程。

8.根据权利要求1所述的顶升方法，其特征在于，所述顶升方法还包括：

在顶升过程中，若出现通信异常和/或塔机状态异常，则通过示警单元发出示警信号。

9.根据权利要求1所述的顶升方法，其特征在于，所述顶升方法还包括：

在塔机状态异常时，停止执行当前操作，并将所述塔机恢复至待顶升状态。

10.一种塔机，其特征在于，所述塔机采用所述权利要求1-9中任一项所述的用于塔机的顶升方法控制所述塔机执行顶升动作。

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